JPH11101236A - タッチダウン軸受装置 - Google Patents
タッチダウン軸受装置Info
- Publication number
- JPH11101236A JPH11101236A JP27936597A JP27936597A JPH11101236A JP H11101236 A JPH11101236 A JP H11101236A JP 27936597 A JP27936597 A JP 27936597A JP 27936597 A JP27936597 A JP 27936597A JP H11101236 A JPH11101236 A JP H11101236A
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- Japan
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- bearing
- outer ring
- diameter
- housing
- touch
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C39/00—Relieving load on bearings
- F16C39/02—Relieving load on bearings using mechanical means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/50—Other types of ball or roller bearings
- F16C19/507—Other types of ball or roller bearings with rolling elements journaled in one of the moving parts, e.g. stationary rollers to support a rotating part
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/044—Active magnetic bearings
- F16C32/0442—Active magnetic bearings with devices affected by abnormal, undesired or non-standard conditions such as shock-load, power outage, start-up or touchdown
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】大きな内径の部位においても設置でき、かつ異
常回転時に負荷される荷重を抑え、磁気軸受装置の破損
を防止し得る長寿命のタッチダウン軸受を提供すること
である。 【解決手段】回転軸外径より大きな内径を持つ内輪１
と、外輪ハウジング３と、略均等なピッチ円径位置に配
置されハウジング３に固定された複数個の支持転がり軸
受２とで構成し、前記支持転がり軸受２の外輪２ｂが予
圧機構５をもって前記内輪１に押し当てられ、かつ前記
外輪ハウジング３とは非接触であるようにした。
常回転時に負荷される荷重を抑え、磁気軸受装置の破損
を防止し得る長寿命のタッチダウン軸受を提供すること
である。 【解決手段】回転軸外径より大きな内径を持つ内輪１
と、外輪ハウジング３と、略均等なピッチ円径位置に配
置されハウジング３に固定された複数個の支持転がり軸
受２とで構成し、前記支持転がり軸受２の外輪２ｂが予
圧機構５をもって前記内輪１に押し当てられ、かつ前記
外輪ハウジング３とは非接触であるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エネルギー貯蔵用
フライホイール、工作機械用として使用される磁気軸受
装置のタッチダウン軸受、すなわち磁気軸受装置の異常
回転時の保護軸受として使用されるタッチダウン軸受の
改良に関する。
フライホイール、工作機械用として使用される磁気軸受
装置のタッチダウン軸受、すなわち磁気軸受装置の異常
回転時の保護軸受として使用されるタッチダウン軸受の
改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、従来の磁気軸受装置のタッチダ
ウン軸受としては、図４に示すようなものがある。
ウン軸受としては、図４に示すようなものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、高速回転中
の停電時や過大負荷作用時等の異常回転時にタッチダウ
ン軸受が機能するとき、タッチダウン軸受は静止状態か
らこの時の軸の回転数近くまで急加速されることがあ
り、このような状況下では、タッチダウン軸受に負荷さ
れる荷重が過大になるため、タッチダウン軸受の耐久性
はあまり長く出来ないという問題があった。又、その急
加速度に対して発熱が少なく、急激に追従出来るように
する必要性から、図４の従来技術にあっては回転軸端部
に細径部１００を設け、そこに高速回転が容易な小径の
転がり軸受２００を設置する構成を採用していた。
の停電時や過大負荷作用時等の異常回転時にタッチダウ
ン軸受が機能するとき、タッチダウン軸受は静止状態か
らこの時の軸の回転数近くまで急加速されることがあ
り、このような状況下では、タッチダウン軸受に負荷さ
れる荷重が過大になるため、タッチダウン軸受の耐久性
はあまり長く出来ないという問題があった。又、その急
加速度に対して発熱が少なく、急激に追従出来るように
する必要性から、図４の従来技術にあっては回転軸端部
に細径部１００を設け、そこに高速回転が容易な小径の
転がり軸受２００を設置する構成を採用していた。
【０００４】しかし、エネルギー貯蔵用フライホイール
（図５参照）や工作機械用スピンドル（図６参照）の場
合、軸の曲げ剛性を高めるため、上記従来技術のように
回転軸に細径部を設ける事は望ましくないことから、上
述したようなタッチダウン軸受（小径のすべり軸受）を
配置することはできなかった。
（図５参照）や工作機械用スピンドル（図６参照）の場
合、軸の曲げ剛性を高めるため、上記従来技術のように
回転軸に細径部を設ける事は望ましくないことから、上
述したようなタッチダウン軸受（小径のすべり軸受）を
配置することはできなかった。
【０００５】そこで、本発明は従来技術の有するこのよ
うな問題点に鑑がみなされたもので、その目的とすると
ころは、大きな内径の部位においても設置でき、かつ異
常回転時に負荷される荷重を抑え、回転軸の破損を防止
し得るタッチダウン軸受装置を提供することである。
うな問題点に鑑がみなされたもので、その目的とすると
ころは、大きな内径の部位においても設置でき、かつ異
常回転時に負荷される荷重を抑え、回転軸の破損を防止
し得るタッチダウン軸受装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に本発明がなした技術的手段は、回転軸外径より大きな
内径を持つ回転軸挿通穴を備えた外輪ハウジングと、上
記回転軸挿通穴の周囲にて、略均等なピッチ円径位置に
配置されて上記ハウジングに固定される複数個の支持転
がり軸受とで構成され、上記転がり軸受は、回転軸外径
よりも大きな内径で、かつ上記回転軸挿通穴内径よりも
小径な内径を有するタッチダウン軸受内輪を各軸受外輪
によって支持するか、あるいは、上記各軸受外輪からな
る内径が回転軸挿通穴内径よりも小径で、かつ回転軸外
径よりも大径であるものとし、かつ上記転がり軸受外輪
が外輪ハウジング内周面と非接触であることである。
に本発明がなした技術的手段は、回転軸外径より大きな
内径を持つ回転軸挿通穴を備えた外輪ハウジングと、上
記回転軸挿通穴の周囲にて、略均等なピッチ円径位置に
配置されて上記ハウジングに固定される複数個の支持転
がり軸受とで構成され、上記転がり軸受は、回転軸外径
よりも大きな内径で、かつ上記回転軸挿通穴内径よりも
小径な内径を有するタッチダウン軸受内輪を各軸受外輪
によって支持するか、あるいは、上記各軸受外輪からな
る内径が回転軸挿通穴内径よりも小径で、かつ回転軸外
径よりも大径であるものとし、かつ上記転がり軸受外輪
が外輪ハウジング内周面と非接触であることである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図に
基づいて説明する。図１は本実施形態の断面図、図２は
側面図、図３は図１の要部拡大図である。
基づいて説明する。図１は本実施形態の断面図、図２は
側面図、図３は図１の要部拡大図である。
【０００８】図において、１はタッチダウン軸受内輪、
２，２…は組合せ玉軸受で成る支持転がり軸受、３は外
輪ハウジング、４は支持転がり軸受２を外輪ハウジング
３に取り付け固定する取り付け軸、５は予圧をもって前
記タッチダウン軸受内輪１に支持転がり軸受２の外輪を
押し当てる予圧機構である。
２，２…は組合せ玉軸受で成る支持転がり軸受、３は外
輪ハウジング、４は支持転がり軸受２を外輪ハウジング
３に取り付け固定する取り付け軸、５は予圧をもって前
記タッチダウン軸受内輪１に支持転がり軸受２の外輪を
押し当てる予圧機構である。
【０００９】外輪ハウジング３は、例えば断面略Ｉ字状
で、磁気軸受の回転軸の回転異常時にタッチダウン軸受
を支持する支持部を遊挿する回転軸挿通穴３ｂを中心に
備えると共に、該挿通穴３ｂの周囲に略均等なピッチを
もって複数個の取付け軸用挿通孔３ｃ…を備えて構成さ
れている。また、図示せる外輪ハウジング３の形状は一
実施形態にすぎず、本発明の範囲内において他の形状を
採用することも任意である。
で、磁気軸受の回転軸の回転異常時にタッチダウン軸受
を支持する支持部を遊挿する回転軸挿通穴３ｂを中心に
備えると共に、該挿通穴３ｂの周囲に略均等なピッチを
もって複数個の取付け軸用挿通孔３ｃ…を備えて構成さ
れている。また、図示せる外輪ハウジング３の形状は一
実施形態にすぎず、本発明の範囲内において他の形状を
採用することも任意である。
【００１０】回転軸挿通穴３ｂは、上記回転軸（図示せ
ず）の回転異常時にタッチダウン軸受を支持する支持部
外径よりも大きな内径をもって形成されており、その内
径は適宜選択可能である。
ず）の回転異常時にタッチダウン軸受を支持する支持部
外径よりも大きな内径をもって形成されており、その内
径は適宜選択可能である。
【００１１】前記取り付け軸４は、外輪ハウジング３に
備えた取付け軸用挿通孔３ｃに直交状に取り付けられる
取り付け軸体４１と、支持転がり軸受２の内輪２ａを取
り付け軸体４１に固定する押さえ体４２と、前記取り付
け軸体４１を外輪ハウジング３に固定するナット４３か
ら構成されている。
備えた取付け軸用挿通孔３ｃに直交状に取り付けられる
取り付け軸体４１と、支持転がり軸受２の内輪２ａを取
り付け軸体４１に固定する押さえ体４２と、前記取り付
け軸体４１を外輪ハウジング３に固定するナット４３か
ら構成されている。
【００１２】タッチダウン軸受内輪１は、上記回転軸の
回転異常時にタッチダウン軸受を支持する支持部外径よ
り大きく、かつ上記外輪ハウジング３に備えた回転軸挿
通穴３ｂよりも小径な内径を持ち、本実施形態では１２
組の支持転がり軸受２，２…により支持されている。
回転異常時にタッチダウン軸受を支持する支持部外径よ
り大きく、かつ上記外輪ハウジング３に備えた回転軸挿
通穴３ｂよりも小径な内径を持ち、本実施形態では１２
組の支持転がり軸受２，２…により支持されている。
【００１３】支持転がり軸受２は、例えば略均等なピッ
チ円径位置に配置され、外輪ハウジング３にナット４３
を介して固定された取り付け軸体４１の外周に、軸受内
輪２ａが押さえ体４２によって固定され、かつ軸受外輪
２ｂが外輪ハウジング３の内周面３ａと非接触状態で配
置される（図３参照）。
チ円径位置に配置され、外輪ハウジング３にナット４３
を介して固定された取り付け軸体４１の外周に、軸受内
輪２ａが押さえ体４２によって固定され、かつ軸受外輪
２ｂが外輪ハウジング３の内周面３ａと非接触状態で配
置される（図３参照）。
【００１４】また、図示せる支持転がり軸受２は本発明
の一実施形態を示したものにすぎず、配置数、各配置ピ
ッチあるいはその軸受構成等において何等図示例に限定
されるものではなく、本発明の範囲内において任意に選
択適用可能なものである。
の一実施形態を示したものにすぎず、配置数、各配置ピ
ッチあるいはその軸受構成等において何等図示例に限定
されるものではなく、本発明の範囲内において任意に選
択適用可能なものである。
【００１５】予圧機構５は、外輪ハウジング３の外周面
から半径方向に穿設されたねじ穴５１にねじ５２と予圧
バネ５３が内装設置され、ねじ５２の作動によって予圧
バネ５３がその弾発力に抗して半径方向に押圧されるこ
とで、その下位に存する取り付け軸体４１を介して支持
転がり軸受２の外輪２ｂをタッチダウン軸受内輪１に押
し付け予圧を付与する構成としている。
から半径方向に穿設されたねじ穴５１にねじ５２と予圧
バネ５３が内装設置され、ねじ５２の作動によって予圧
バネ５３がその弾発力に抗して半径方向に押圧されるこ
とで、その下位に存する取り付け軸体４１を介して支持
転がり軸受２の外輪２ｂをタッチダウン軸受内輪１に押
し付け予圧を付与する構成としている。
【００１６】このような構成であるので、前記回転軸が
高速回転時に停電、地震、過大負荷作用等に起因して異
常回転や磁気浮上状態が失われてタッチダウン軸受内輪
１に着座したとき、前記外輪２ｂが外輪ハウジング３と
非接触であり、かつ支持転がり軸受２がタッチダウン軸
受内輪１の外周部で予圧されているので、複数の支持転
がり軸受２の外輪２ｂに支持されたタッチダウン軸受内
輪１は、支持転がり軸受２の外輪２ｂの回転を伴って滑
らかに急加速され、軸回転数に追随して回転する。
高速回転時に停電、地震、過大負荷作用等に起因して異
常回転や磁気浮上状態が失われてタッチダウン軸受内輪
１に着座したとき、前記外輪２ｂが外輪ハウジング３と
非接触であり、かつ支持転がり軸受２がタッチダウン軸
受内輪１の外周部で予圧されているので、複数の支持転
がり軸受２の外輪２ｂに支持されたタッチダウン軸受内
輪１は、支持転がり軸受２の外輪２ｂの回転を伴って滑
らかに急加速され、軸回転数に追随して回転する。
【００１７】このとき、支持転がり軸受２はタッチダウ
ン軸受内輪１に比して極めて小径であるため、急加速、
高速回転に対して発熱が少なく、高い温度上昇を起こさ
ず、潤滑不良を起こさないで滑らかにかつ急激に回転す
ることが出来るので焼き付きの心配がなく、大径部を有
する軸のタッチダウン軸受の機能を長寿命に達成する。
又、安定して常に急激な追従性を要求するものには最適
である。
ン軸受内輪１に比して極めて小径であるため、急加速、
高速回転に対して発熱が少なく、高い温度上昇を起こさ
ず、潤滑不良を起こさないで滑らかにかつ急激に回転す
ることが出来るので焼き付きの心配がなく、大径部を有
する軸のタッチダウン軸受の機能を長寿命に達成する。
又、安定して常に急激な追従性を要求するものには最適
である。
【００１８】また、上述した実施形態ではタッチダウン
軸受内輪１と予圧機構５を備えた構成をもって詳述した
が、次のような構成とすることも本発明の実施形態であ
る。
軸受内輪１と予圧機構５を備えた構成をもって詳述した
が、次のような構成とすることも本発明の実施形態であ
る。
【００１９】上述した内輪１と予圧機構５を必須要件と
せず、外輪ハウジング３に配置される複数の支持転がり
軸受２…の各外輪２ｂ…によって形成される内径が、外
輪ハウジング３に備えた回転軸挿通穴３ｂの内径よりも
小径で、かつ上記回転軸の回転異常時にタッチダウン軸
受を支持する支持部外径よりも大径である構成とする
（図示省略）。
せず、外輪ハウジング３に配置される複数の支持転がり
軸受２…の各外輪２ｂ…によって形成される内径が、外
輪ハウジング３に備えた回転軸挿通穴３ｂの内径よりも
小径で、かつ上記回転軸の回転異常時にタッチダウン軸
受を支持する支持部外径よりも大径である構成とする
（図示省略）。
【００２０】すなわち、上述した実施形態のようにタッ
チダウン軸受内輪１を介して異常回転時に回転軸を受け
るものではなく、直接支持転がり軸受２…の外輪２ｂ…
によって回転軸を直接受ける構成とすることも可能であ
る。この場合は構造的にも簡単で、上記回転軸のタッチ
ダウン軸受支持部を更に大径の軸とすることが可能であ
る。また、本実施形態としても、上述した実施形態と同
様の作用効果を奏する。
チダウン軸受内輪１を介して異常回転時に回転軸を受け
るものではなく、直接支持転がり軸受２…の外輪２ｂ…
によって回転軸を直接受ける構成とすることも可能であ
る。この場合は構造的にも簡単で、上記回転軸のタッチ
ダウン軸受支持部を更に大径の軸とすることが可能であ
る。また、本実施形態としても、上述した実施形態と同
様の作用効果を奏する。
【００２１】
【発明の効果】本発明によると、タッチダウン軸受内輪
の急加速な軸回転速度に対し、支持転がり軸受は発熱が
少なく、軸受温度上昇を低く抑える事ができ、潤滑不良
がおきにくくかつ焼き付きの心配が少なく、タッチダウ
ン軸受の機能を長寿命に達成する。
の急加速な軸回転速度に対し、支持転がり軸受は発熱が
少なく、軸受温度上昇を低く抑える事ができ、潤滑不良
がおきにくくかつ焼き付きの心配が少なく、タッチダウ
ン軸受の機能を長寿命に達成する。
【００２２】従って、軸の曲げ剛性を高めるため軸端に
細径部を設ける事が望ましくない、例えばエネルギー貯
蔵用フライホイールや工作機械用として使用される磁気
軸受のタッチダウン軸受として、大きな内径の部位に設
置でき、かつ異常回転時に負荷される荷重を抑え回転軸
の破損を防止することが可能となったタッチダウン軸受
を提供することができた。
細径部を設ける事が望ましくない、例えばエネルギー貯
蔵用フライホイールや工作機械用として使用される磁気
軸受のタッチダウン軸受として、大きな内径の部位に設
置でき、かつ異常回転時に負荷される荷重を抑え回転軸
の破損を防止することが可能となったタッチダウン軸受
を提供することができた。
【図１】 本発明の実施形態の断面図。
【図２】 本発明の実施形態の側面図。
【図３】 図１の要部拡大図。
【図４】 従来例を示す断面図。
【図５】 エネルギー貯蔵用フライホールの縦断面図。
【図６】 工作機械用スピンドルの縦断面図。
１：タッチダウン軸受内輪 ２：転がり軸受 ３：外輪ハウジング ４：取り付け軸 ４１：取り付け軸体 ４２：押さえ体 ４３：ナット ５１：ねじ穴 ５２：ねじ ５３：予圧ばね
Claims (1)
- 【請求項１】 回転軸外径より大きな内径を持つ回転軸
挿通穴を備えた外輪ハウジングと、上記回転軸挿通穴の
周囲にて、略均等なピッチ円径位置に配置されて上記ハ
ウジングに固定される複数個の支持転がり軸受とで構成
され、上記転がり軸受は、回転軸外径よりも大きな内径
で、かつ上記回転軸挿通穴内径よりも小径な内径を有す
るタッチダウン軸受内輪を各軸受外輪によって支持する
か、あるいは、上記各軸受外輪からなる内径が回転軸挿
通穴内径よりも小径で、かつ回転軸外径よりも大径であ
るものとし、かつ上記転がり軸受外輪が外輪ハウジング
内周面と非接触であることを特徴とするタッチダウン軸
受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27936597A JPH11101236A (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | タッチダウン軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27936597A JPH11101236A (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | タッチダウン軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11101236A true JPH11101236A (ja) | 1999-04-13 |
Family
ID=17610151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27936597A Pending JPH11101236A (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | タッチダウン軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11101236A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2348680A (en) * | 1999-04-09 | 2000-10-11 | Nsk Ltd | Rolling bearing for protecting a magnetic bearing |
| WO2011003759A1 (de) * | 2009-07-06 | 2011-01-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Fanglager zum auffangen einer rotorwelle einer maschine |
| DE102017117744A1 (de) * | 2017-08-04 | 2019-02-07 | Adaptive Balancing Power GmbH | Asymmetrische Sekundärlager-Vorrichtung für einen Rotor einer Maschine |
-
1997
- 1997-09-29 JP JP27936597A patent/JPH11101236A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2348680A (en) * | 1999-04-09 | 2000-10-11 | Nsk Ltd | Rolling bearing for protecting a magnetic bearing |
| GB2348680B (en) * | 1999-04-09 | 2001-03-28 | Nsk Ltd | Rolling bearing for protection of magnetic bearing |
| US6661143B1 (en) | 1999-04-09 | 2003-12-09 | Nsk Ltd. | Bearing unit with magnetic bearing protection upon rotation stoppage |
| WO2011003759A1 (de) * | 2009-07-06 | 2011-01-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Fanglager zum auffangen einer rotorwelle einer maschine |
| US8786152B2 (en) | 2009-07-06 | 2014-07-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Safety bearing for retaining a rotor shaft of a machine |
| DE102017117744A1 (de) * | 2017-08-04 | 2019-02-07 | Adaptive Balancing Power GmbH | Asymmetrische Sekundärlager-Vorrichtung für einen Rotor einer Maschine |
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